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為什麼大陀螺比小陀螺轉的時間長

發布時間: 2022-11-28 13:05:34

Ⅰ 直徑小的陀螺和直徑大的陀螺哪一個轉的更好

lt;一個固定了旋心並傾斜旋轉的陀螺之力學關系分析及計算gt;
一個固定了旋心並傾斜旋轉的陀螺受到兩個旋矩的作用,一個是重力旋矩,另一個是使陀螺旋轉與水平面平行的旋矩,在這兩個旋矩的作用下又產生了繞心進動的旋矩。在這里旋矩等於向心加速度乘以旋臂。
因為重力旋矩和讓陀螺旋轉的旋矩都是向心作用的,但它們的作用方向卻成90度角的同心垂直交叉作用。可以建矢量坐標來表示重力旋矩和與水平面平行的旋矩的大小,垂直方向的為重力旋矩,與水平面平行的為陀螺旋轉的旋矩。
當使陀螺旋轉的旋矩等於陀螺固定的最大重力旋矩時,它們的向心作用點就會在同一點上,這時陀螺的旋轉就會形成以陀螺旋轉的旋矩大小為半徑的擴大了的球形旋轉,而按球形球面的任意一點到球心的向心旋矩是相等的來分析,實際上旋矩的作用就是平衡了重力旋矩的作用而使陀螺豎立不倒。還有重力旋矩的作用中心是始終指向球心的,不管以旋矩形成的球形有多大,就會有以這球形半徑的大小為力臂而形成的重力旋矩。
而當陀螺旋轉的旋矩小於固定了旋心的陀螺重力旋矩時,它們的向心作用點就不在同一點上,此時陀螺腳到陀螺旋心的重力旋矩就會倒下直到和旋轉的旋矩平衡相等並同心垂直交叉為止,即重新形成以這陀螺旋矩大小一樣的重力旋矩和以這旋矩為半徑的球形旋轉,同時也形成了以陀螺腳為周轉中心的繞心旋矩,這就是陀螺為什斜著旋轉不會倒下的原理。
按上面的定量分析可知,在矢量坐標圖里,ab為固定了旋心時陀螺豎直旋轉的重力旋矩,它等於陀螺的旋心到陀腳底的距離乘以重力加速度g,bc為陀螺傾斜旋轉時與水平面垂直的重力旋矩,它和陀螺傾斜旋轉時與水平面平行的旋矩相等,等於bc的長乘以重力加速度g。
另外陀螺在傾斜旋轉時由於和水平面平行的旋矩與重力旋矩bc平衡相等,故和水平面平行的旋矩的向心加速度等於重力旋矩bc除以陀螺水平旋轉的實際半徑長。這樣在這里又可根據計算出來的向心加速度通過向心加速度的公式計算出陀螺在斜轉時圓周切點的水平線速度。
還有當陀螺水平旋轉的旋矩小於陀螺豎直旋轉固定的重力旋矩而大於0時,陀螺繞心進動的旋矩為ac,它的向心加速度等於旋矩ac除以旋臂的長(即ac的長)。
這樣按以上的條件分析,在這里就可以通過建立的旋矩矢量坐標圖,用幾何力學的方法,以三角函數計算出按旋轉的旋矩與重力的旋矩交叉垂直作用時陀螺的旋心到陀腳ab線與水平面所形成的角度,並可計算出陀螺繞心進動的周轉速度了。
具體的計算為,通過三角函數正弦的計算式sina=bc/ab來計算陀螺的旋心到陀腳ab線與水平面所形成的角度,然後再按三角函數餘切的計算式ctga=ac/ab求出陀螺繞心進動的旋矩ac。
另外再根據繞心的向心加速度等於旋矩ac除以旋臂的長(即ac的長,ac的長=ctga*ab的長)求出繞心的向心加速度,再根據向心加速度的大小及ac的長(繞心半徑)通過向心加速度的公式即可求出繞心進動周轉的線速度。

Ⅱ 怎樣才能讓陀螺的旋轉時間變長

1、陀螺質量

加大陀螺的質量,質量大慣性就大,摩擦力不變時,轉得更久。

2、陀螺外型和材質

陀螺的外形和材質,一定要盡量均勻,對稱。這樣可以減小陀螺轉動軸的擺動,轉得更久。

3、外界阻力

盡可能減小外界摩擦力的影響。比如陀螺腳底採用鋼珠;地面盡量水平、光滑;陀螺表面盡量光滑。

4、用力

初始時,加大對陀螺的作用力。陀螺起始轉速越高,轉得越久。

5、陀螺重心

降低陀螺的重心。這樣可減小陀螺的轉軸擺動,還可以減小外力對陀螺的影響。方法一般是給陀螺底部配重。

(2)為什麼大陀螺比小陀螺轉的時間長擴展閱讀:

陀螺的種類

1,手旋陀螺: 早在我國宋代就已經出現一種類似於陀螺的玩具,當時叫做「千千」。「千千」是個長約三公分針形物體,放在象牙制的圓盤中,用手擰著旋轉,比賽誰轉得最久。

2,鞭旋陀螺:手旋陀螺在明代成為宮人喜愛的游戲。

後來有了新的玩法:當它轉速減緩而有停轉或歪倒時,允許用衣袖拂拭,即藉助外力補救。這個「袖拂」動作,後來蛻變成一根小繩鞭。同現代的鞭旋陀螺完全一樣。

3,鳴聲陀螺:鳴聲陀螺也叫「空鍾」。

Ⅲ 自製陀螺的轉動時間與圓形大小有什麼關系

與陀螺的高低重量外形等等也有關系,大小的關系,就象繩子綁著石頭 ,甩石頭,繩子越長,轉的越有力,繩子越短,轉的就越無力。道理我說不清,但是我知道這個規律。

Ⅳ 陀螺的轉動與什麼因素有關

陀螺的轉動與慣性和重力有關,所以質量越大重心越低的陀螺轉的越好,這就是為什麼加大陀螺的外沿重量的原因就是要增大慣性。
高速旋轉的陀螺會保持自身的水平旋轉軸向,這個就是陀螺儀的應用原理,飛機導航和南北極地指向都是利用這個原理的儀器。包括太空梭宇宙間確定方位,這個在和地面通訊斷開的情況完全要靠陀螺儀來確定坐標。

Ⅳ 陀螺的轉動與什麼因素有關什麼樣的陀螺轉的最好高速旋轉的陀螺有什麼特性 急急急

陀螺在旋轉的時候,不但圍繞本身的軸線轉動,而且還圍繞一個垂直軸作錐形運動。也就是說,陀螺一面圍繞本身的軸線作「自轉」,一面圍繞垂直軸作「公轉」。陀螺圍繞自身軸線作「自轉」運動速度的快慢,決定著陀螺擺動角的大小。轉得越慢,擺動角越大,穩定性越差;轉得越快,擺動角越小,因而穩定性也就越好。這和人們騎自行車的道理差不多。其中不同的是,一個是作直線運動,一個是作圓錐形的曲線運動。陀螺高速自轉時,在重力偶作用下,不沿力偶方向翻倒,而繞道支點的垂直軸作圓錐運動的現象,就是陀螺原理

Ⅵ 多個大小不等的圓形陀螺哪個持續時間長

時間從短到長的順序是:三角形陀螺、正方形陀螺、圓形陀螺。

時間越來越長,毋庸置疑圓的肯定是最長的,而正方形邊數比三角形更多,即更接近圓形,阻力更小 時間更長吧,這個陀螺倒不倒的原因就是向心力,向心力總是垂直那個轉軸的,所以在陀螺偏的時候,向心力與重力的合力使得它們恢復垂直,所以時間是和你用的力和陀螺大小有關,這個尖端尖不尖。

相關歷史

從前多用木頭製成,現代多為塑料或鐵制。玩時可用繩子纏繞,用力抽繩,使直立旋轉。或利用發條的彈力旋轉。傳統古陀螺大致是木或鐵制的倒圓錐形,玩法是用鞭子劈。

現代已有用發射器發射的陀螺。當然,還有一些「手捻陀螺」十分普及。陀螺,是青少年們十分熟悉的玩具。風靡全世界。中國是陀螺的老家。從中國山西夏縣新石器時代的遺址中,就發掘了石制的陀螺。可見,陀螺在我國最少有四五千年的歷史。

Ⅶ 陀螺轉動時間的長短於什麼有關

1)空氣的阻力(表面的光滑度)。
2)與地面的摩擦。(地而的光滑與陀螺轉針的大小圓、滑)
3)陀螺的整體的平衡。左右的對稱等。
4)陀螺的體積、重量等。
5)陀螺旋轉的速度。轉速越高,那當然是越久了。
6)操作者的技巧。下地時會否跳起,會否碰邊或側滑……

Ⅷ 陀螺旋轉時間的長短與什麼因素有關

與空氣的阻力、摩擦力,地面摩擦力,自身對稱誤差因素有關.
假設沒有空氣、沒有摩擦力,假設絕對對稱,那麼陀螺旋轉就不會停止.

Ⅸ 為什麼陀螺的大圓片比小圓片轉得快些

對於陀螺來說,大圓片與小圓片是同軸轉動的,因此角速度ω相等,線速度v=ω*r
也就是角速度乘以旋轉半徑,大圓片比小圓片旋轉半徑大,因此線速度也大

Ⅹ 圓形,正方形,和三角形的陀螺在轉動時的時間有什麼不同

應該是三角形陀螺 正方形陀螺 圓形陀螺,時間越來越長吧,我沒做,但毋庸置疑圓的肯定是最長的(完美中心對稱,阻力最小)
而正方形邊數比三角形更多,即更接近圓形,阻力更小 時間更長吧~
實這個陀螺倒不倒的原因就是高一學的向心力,向心力總是垂直那個轉軸的,所以在陀螺偏的時候,向心力與重力的合力使得它們恢復垂直,所以時間是和你用的力和陀螺大小有關,這個尖端尖不尖,你剛扔下的角度,偏的話一部分向心力就要和重力做功啦使速度減少,在其它都相同的情況下,當然是圓的阻力小 ,當然與這個材料也是有關系的,雖然這個材料密度越大這個在片的時候向心力做功越多,但是一個陀螺在轉的大部分時間肯定是豎直的,所以,材料重的慣性大,還有如果金屬的話摩擦力也少點,應該還有其他很多原因,但基本說清了

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